автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.13, диссертация на тему:Методы разработки комплексов средств тестирования высокопроизводительных ЭВМ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ргъ-т-——

На правах рукописи

ТИТОВ Александр Георгиевич

УМ 681.3.004.5

МЕТОДЫ РАЗРАБОТКИ КОМПЛЕКСОВ СРЕДСТВ ТЕСТИРОВАНИЯ ВЫС0К01Р0ИЗВ0ДИТЕЛЬНЫХ ЭВМ

Специальность: 05.13.13- Вычислительные машины, комплексы, системы л сети

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА 1994

Работа выполнена в Научно-"КВАНТ".

•Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

исследовательском институте

доктор технических наук, профессор Артамонов Г.Т. доктор технических наук, профессор Соловьев Г.Н. кандидат технических наук Александров В.М. НИИ ПВТИ

Защита диссертации состоится 1994 г.

в _ час. _ мин. на заседании диссертационного

Совета Д053.18.02 при Московском государственном авиационном институте по адресу: Волоколамское шоссе, 4.

Автореферат разослан " г.

Просим принять участие в работе Совета или прислать отзыв в одном экземпляре, заверенный печатью организации.

Ученый секретарь Совета

Горбатов Ю.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ •

Актуальность работы. На современном этапе развития научно- технического прогресса широко внедряются электронные вычислительные машины (ЭВМ), среди которых особое место занимают высокопроизводительные ЭВМ. Высокая производительность в этих ЭВМ достигается за счет широкого распараллеливания и конвейеризации вычислений, применения новейшей субнаносекундной элементной базы, реализованной в больших интегральных схемах (БИС). Объем оборудования современных высокопроизводительных ЭВМ находится на уровне Ю7- Ю8 вентилей, в такт выполнения операций 5-10 не, что предъявляет жесткие требования к средствам тестирования на всех уровнях: БИС,типовых элементов замены (ТЭЗ), функциональных блоков, ЭВМ в целом.

При наладке и вводе в эксплуатацию высокопроизводительных ЭВМ могут применятся стандартные (освоенные промышленностью) средства тестирования или вновь разрабатываемые под требования проектируемой ЭВМ средства тестирования. Необходимость разработки новых средств тестирования возникает в тех случаях, когда характеристики стандартных средств ниже требований, предъявляемых проектируемой ЭВМ. Альтернативой созданию новых средств тестирования может служить ввод тестовых схем в основное оборудование ЭВМ (т.е. применение методологии тестопригодного проектирования), что позволяет обойтись стандартными средствами тестирования. Таким образом возникает проблема выбора для каждого из уровней тестирования из трех альтернативных подходов:

1)применение стандартного тестера;

2)применение вновь разрабатываемого тестера;

-43 )применение методологии тестопригодаого проектирования. Каждый из подходов имеет положительные и отрицательные свойства. Самыйдешевый подход- применение стандартного тестера, но, ка^, правило, характеристики стандартных тестеров в несколько раз хуже требуемых для высокопроизводительной ЭВМ, что приводит к . различиям в полноте покрытия неисправностей и неадекватности временных характеристик, обеспечиваемых тестерами на различных уровнях тестирования. При этом значительно, увеличиваются сроки наладки в ввода в эксплуатацию высокопроизводительной ЭВМ. Разработка и изготовление нового тестера требует значительных материальных затрат, т.к. это, как правило, тестеры с уникальными характеристиками, сложность которых сравнима со сложностью создаваемой высокопроизводительной ЭВМ. Применение методологии те стопригодаого проектирования связано с затратами на дополнительное оборудование, вводимое в ЭВМ для целей . тестирования и приводит к снижению быстродействия.

Выбор наиболее эффективного подхода из трех альтернатив возможен на основе знания оценок тестопригодности разрабатываемой высокопроизводительной ЭШ на начальном этапе проектирования, т.е. на этапе.разработки структурной схемы. Это позволяет проводить разработку, тестеров параллельно с разработкой, ЭШ и, при необходимости, применять методологию тестопригодного проектированиям начиная с этапа- разработки структурной схемы, что .сокращает сроки проектирования и снижает издержки по дополнительному оборудованию-и быстродействию.

Существупцие методам оценки тестопригодности ориентированы на применение на этапе разработки принципиальных схем и не позволяют проводить оценку тестопригодности на начальном этапе

проектярования, что увеличивает общие сроки и снижает эффективность проектирования. В связи с этим метода разработки комплексов •средств тестирования в основе которых лежит принцип оценки тестопригодности на начальном этапе проектирования являются актуальной темой исследования.

Целью диссертации является разработка эффективного метода оценки тестопригодности на начальном этапе проектирования и его применение при разработке комплексов средств тестирования высокопроизводительных ЭВМ.

Научная новизна.

1.Разработана классификация показателей тестопригодности, на основе которой проведен выбор показателей по которым необходимо оценивать тестопригодаость высокопроизводительных ЭВМ на начальном этапе проектирования.

2.Разработана структурно- аналитическая модель для расчета показателей тестопригодности высокопроизводительных ЭВМ на начальном этапе проектирования на основе оценок объема оборудования функциональных блоков и функциональной зависимости полноты покрытия неисправностей от длины теста.

3.Разработан метод получения кусочно-линейной функции, аппроксимирующей зависимость полноты покрытия неисправностей от длины теста, необходимой для формирования моделей функциональных блоков высокопроизводительной ЭВМ.

4.Разработан метод выбора стратегии тестирования высокопроизводительных ЭВМ позволявший определить стратегию, обеспечивающую требуемое время тестирования при заданной полноте покрытия неисправностей в тестируемом оборудовании.

Практическая ценность. Разработанная структурно-аналитическая модель и метод выбора стратегии тестирования

позволяют расчитать показатели тестопригодности проектируемой высокопроизводительной ЭВМ на этапе разработки структурной схемы и сформулировать на их основе требования к средствам тестирования, провести выбор средств тестирования, решить вопрос о необходимости применения того или иного метода тестопригодного проектирования в процессе дальнейшей разработки высокопроизводительной ЭВМ. Решение этих проблем на начальном этапе проектирования позволяет сократить общие сроки проектирования за счет параллельной разработки ЭВМ и средств ее тестирования и более эффективного применения методологии те стопригодного проектирования. Использование разработанного на основе предлагаемых методов комплекса средств тестирования позволяет сократить сроки наладки и ввода в эксплуатацию высокопроизводительной ЭВМ за счет обеспечения адекватности временных характеристик тестеров и единых алгоритмов на всех уровнях тестирования. Разработанная структурно-аналитическая модель может быть использована на этапе эскизного проектирования высокопроизводительной ЭВМ дам расчета показателей тестопригодности. Выбранная по предлагаемому методу стратегия тестирования может использоваться на этапе технического проектирования в качестве основы для разработки эффективных алгоритмов тестирования.

Внедрение. Методы разработки комплексов средств тестирования внедрены в эксплуатацию в НИИ "КВАНТ" и "используются при проектировании высокопроизводительных ЭВМ и разработке комплексов средств тестирования. Разработанные комплексы средств тестирования параллельных процессоров В2.СВД2 и БРИГ шедрёны в в/ч 71187 и используются при эксплуатации процессоров.

Метолы исследования. Теория исследования операций, теория множеств, теория автоматов.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения, изложена на 125 страницах машинописного текста и содержит 26 иллюстраций.

Аппробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно- технических конференциях молодых специалистов и ученых НИИ "КВАНТ" в 1986, 1987, 1988, 1989 гг., на научно- технической конференции "Специализированная элементная база для РЭА" в г. Ташкенте в 1989 г.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Исследование специфики создания современных высокопроизводительных ЭВМ показало, что высокая производительность в этих ЭВМ достигается за счет широкого распараллеливания и конвейеризации вычислений, применения новейшей субнаносекундной элементной базы, реализованной в больших интегральных схемах (БИС). Увеличение объема оборудования современных высокопроизводительных ЭВМ и сокращение такта выполнения операций предъявляет жесткие требования к средствам тестирования на всех уровнях: БИС,типовых элементов замены (ТЭЗ), функциональных блоков, ЭШ в целом. В работе обсуждается значение средств тестирована* для обеспечения надежных условий разработки, изготовления, наладки и эксплуатации высокопроизводительных ЭВМ, проводите} анализ возникающих при этом проблем, определяется круг задач, которые должны быть решены.

Проведенный анализ комплексов средств тестирования

применяемых при наладке и вводе в эксплуатацию высокопроизводительных. ЭВМ позволил сделать следующие выводы.

1.В связи с тем, что высокопроизводительные ЭВМ отличаются от обычных большим объеме« оборудования (Ю1-104 вентилей), применением новейшей субнаносекундной элементной базы,малым тактом выполнения операций (5-10 не), в процессе их наладки и эксплуатации возникают следующие проблемы:

-неадекватность проверящей способности тестов, используемых на различных уровнях тестирования (т.е. неодинаковая полнота покрытия неисправностей, обеспечиваемая тестами);

-неадекватность режимов тестирования оборудования из-за различий во временных характеристиках тестеров, используемых на различных уровнях тестирования оборудования.

2. Использование алгоритмов тестирования, обеспечивающих одинаковое покрытие неисправностей, тестеров с динамическими характеристиками близкими к рабочим иди применение методологии тестопригодного проектирования позволяет решить проблемы наладки и ввода в эксплуатацию высокопроизводительных ЭВМ.

3. Так как применение методологии тестопригодного проектирования связано с дополнительными затратами оборудования для реализации тестовых схем и снижением быстродействия, а разработка тестеров с высокими динамическими характеристиками ведет к существенным материальным затратам, целесообразно на начальном этапе проектирования провести выбор для каждого из уровней тестирования из трех альтернативных решений:

I)применение стандартного, выпускаемого промышленно, тестера;

2 разработка и изготовление тестера в соответствии с

треСованиями проектируемой высокопроизводительной ЭВМ;

3)применение методологии тестопригодного проектирования.

В диссертации ставятся и решаются следующие задачи:

I) классификация и выбор показателей тестопригодности, по которым должна оцениваться высокопроизводительная ЭВМ;

2 разработка структурно-аналитической модели для оценки те стопригодности высокопроизводительных ЭВМ на начальной стадии проектирования;

3 разработка метода шбора стратегии тестирования высокопроизводительных ЭВМ;

4разработка эффективных алгоритмов тестирования высокопроизводительных ЭВМ на основе выбранной страяегии тестирования;

5)реализация разработанных методов при создании комплексов средств тестирования параллельного процессора В2.СПД2 и параллельного процессора БРИГ.

В работе проведен анализ методов тестопригодного проектирования и выявлены нх особенности, существенные для решения поставленных задач. Применение методов контрольных точек, сканирования пути, сканирования с произвольным доступом позволяет уменьшить объем теста схемы при сохранении полноты покрытия неисправностей или повысить полноту покрытия при сохранении объема теста. Таким образом в ряде практических применений могут быть снижены требования к объему памяти тестера, требования к динамическим характеристикам тестера сохраняются. Напротив, использование методов внешних сканируемых путей, самотестирования с ПЗУ, наблюдения по встроенным логическим блокам позволяет снизить требования как к объему памяти, так и к динамическим характеристикам тестера, но

приводит к большим временным и ашаратным издержкам. На основе проведенного анализа можно выбрать метод тестопригодного проектирования, применение которого связано с наименьшими издержками и позволяющий снизить требования к тестеру.

В .работе разработана классификация показателей тестоцригодности показывающая, что:

-управляемость и наблвдаемость в основном могут служить для сравнения тестопригодаости схем, описанных на вентильном уровне, что на начальном этапе проектирования невозможно из-за отсутствия таких описаний;

-длина теста, объем теста, мощность множества неисправностей, количество эквивалентных вентилей, количество сходящихся разветвлений характеризуют тестопригодаость схемы и никоим образом не характеризуют качество применяемого тестера.

Анализ показателей тестопригодаости показал необходимость применения на начальном этапе проектирования следующих показателей: времени тестирования и полноты покрытия неисправностей.

В работе предложена и разработана структурно-аналитическая модель ЭВМ. Структурный подход к построению модели объясняется его наглядностью и является наиболее естественным для разработчика ЭВМ- основного пользователя этой модели. ЭВМ представляется . в виде совокупности моделей крупных функциональна блоков (элементов) и связей между ними. Связи между элементами отражаются в той мере, в которой это необходимо для давильной интерпретации ввода, доставки и вывода тестовой информации.

Для каждой ЭВМ существует функциональная зависимость времени ее тестирования от требуемого покрытия неисправностей

заданного класса:

Тв=р(К,У.З,Е,С).

где К- полнота покрытия неисправностей, а У.Б.Е.С- параметры, определяющие характер зависимости. Параметр V характеризует быстродействие линий ввода-вывода тестовой информации, параметр Б- количество элементов и структуру связей между ними, Е-элементы, С- стратегию тестирования. Параметры У,Б,Е,С являются обобщенными и в модели конкретизируются следуицим образом. Параметры линий ввода-вывода тестовой информации. Количество линий ввода тестовой информации- а ; скорости ввода тестовой информации по линиям:

VI» | та,.^, ... ,711. ... ,У1а| , итж;

количество линий вывода тестовой информации- Ь; скорости вывода тестовой информации по линиям:

ТО* | ТО, .ТО,.....ТО1, ... .ТО^ , х-.ТГЕГ;

Параметры структуры ЭВМ. Количество элементов- е ; структура ЭВМ задается совокупностью элементов и связей между ними.

Параметры элементов. Каждый элемент должен быть проверен с некоторой полнотой покрытия. Значения полноты покрытий неисправностей в элементах:

К= | К, ,К2. ... ,К1, ... »Кд| > 1= 1«в 1

Элемент имеет х линий ввода тестовой информации и у линий вывода. При тестировании по 1-й линии ввода и 3-й линии вывода, где 1 ,х ,а 3= ТТу", можно обнаружить неисправностей заданного класса. Количество обнаруженных неисправностей зависит от числа тестовых наборов, которые подаются на элемент по 1-й линии ввода, а реакции снимаются с линии о":

Н^-колкчество обнаруженных неисправностей, Ь^ -количество тестовых наборов, М.^-максимальное количество неисправностей, которое может быть обнаружено при тестировании элемента по линиям 1,3.

Полнота покрытия неисправностей при тестировании элемента по линиям 1,3:

К, .,=

л.:

1Г "Ж

13

а

Очевидно, что: К^ФСЬ^),

а функции Г и <р отличаются масштабным коэффициентом 1

Стратегия тестирования. Рассмотрим процесс тестирования одного элемента. В общем случае его составляют пять процессов, каждый из.которых выполняется в течение определенного времени. Для .того, чтобы ; -передать тестовую информацию на проверяемый элемент необходимо активизировать путь через элементы-предшественники. Режим

трансляции тестовой информации элементом назовем прозрачным режимом. При этом необходимо ввести два дополнительных параметра элемента:

ЕР= | П",,ЬРг. ... .....ЬРХ| ;

Р=

Р Р 11 и

•• р13 Р1У

Рл Рг1 Рзу

Р1» Р1г ••* Ли Р1у

РХ1 РХ2 РхЗ Рзу

Параметр ЬР -показывает количество тестовых наборов, которое

необходимо подать на вход 1 элемента ( 1= 1,2 ), чтобы установить его в режим прозрачности. Параметр Р-.рвсть ни что иное, как коэффициент передачи элементом тестовых наборов от линии входа 1 к линии выхода д в прозрачном режиме. Формально параметр Р^ определяется следующим образом:

где Ь^-количество наборов, подаваемых на линию входа I элемента, а Ь^-количество наборов, выводимых с линии выхода элемента 3.

Итак, первый процесс- установка режима прозрачности элементов-предшественников тестируемого элемента. Время его выполнения-

т,=ц I (ЬРГ/ п1рп))+ьр,)-ст,

Г= 2

где в -длина набора, подаваемого из линии ввода в бит, VI-скорость ввода в бит/сек., г- номер, устанавливаемого в прозрачный режим, элемента считая от линии ввода, ЬРГ-количество тестовых, наборов, которое необходимо подать на г-й элемент для того чтобы установить его в прозрачный режим, количество элементов, лежащих на пути от линии ввода до тестируемого элемента. Индексы 1 и 1,о в нижней части параметров Ы> и Р опущены для простоты, так как рассматривается конкретный путь. Индекс п в верхней части параметра Р характеризует номер элемента на рассматриваемом пути считая от элемента, соединенного с линией ввода.

Второй процесс- ввод тестовых воздействий, выполняется за время- Тг:

Т„=

Vе

а

VI- п ?

Г= 1

где Ь2- количество вводимых тестовых наборов, Рг-коэффициент передачи г-го элемента, й- количество элементов, лежащих на пути от линии ввода до тестируемого элемента.

Третий процесс- тестирование элемента, время, его выполнения определяется следующим образом:

э з р *

где Ь -количество тестовых наборов, подаваемых на элемент, а

Тр-время реакции элемента на один тестовый набор.

Четвертый процесс- установка режима прозрачности пути от выхода элемента к линии вывода тестовой информации:

Т.= (!.= ( Е (ЬРГ/ п'^)) +ЬР1)-С/У1. г=г т=1

где С- длина набора, подаваемого из линии ввода в бит, VI-скорость ввода в бит/сек., Ы>г- количество наборов, которое необходимо подать на г-й, от выхода тестируемого, элемент, для того, чтобы установить его в прозрачный режим, г-количество элементов, лежащих на пути от выхода проверяемого элемента до линии вывода, ^-коэффициент передачи т-го элемента. Пятый процесс- вывод реакций из элемента:

гр _ 5

Ь -й

5 и „

то- п р

Г: 1

где Ь - количество выводимых из тестируемого элемента наборов, С- длина выводимого набора в бит, У0- скорость вывода в бит/сек., и- количество элементов, лежащих на пути от тестируемого элемента до линии вывода, г- номер элемента, лежащего на этом пути.

Таким образом, проверку функционирования элемента по одному из входов и одному выходу в общем случае составляют пять процессов. В зависимости от специфики элемента и выбранной стратегии тестирования процессы могут перекрываться во времени, часть из них вообще может отсутствовать. В общем случае время тестирования элемента по одному из входов-выходов есть суша времен выполнения пяти процессов:

Если рассматривать 1-й элемент, то время его тестирования по всей совокупности входов-выходов:

1 х у Т = £ Е Т-

1=1 ¿=1

13 '

Время тестирования всех элементов:

е 1 т = г Т

3 1=1

Очевидно, что времена есть константы для конкретных

проверяемых входов-выходов элемента. Время Т3 есть нелинейная функция полноты покрытия неисправностей проверяемого элемента.

В работе показано, что, если при построении модели элемента воспользоваться кусочно-линейной аппроксимацией функции полноты покрытия неисправностей от длины теста, то время Т3 также будет линейной функцией полноты покрытия неисправностей, и задача нахождения времени тестирования сводится к решению задачи линейного программирования.

В работе предложен метод, позволяющий получить кусочно-линейную функцию, аппроксимирующую зависимость полноты покрытия неисправностей от длины теста и использупций эвристические оценки нижней границы длины тестовой последовательности, обнаруживающей ЭОЖ неисправностей схемы в зависимости от объема оборудования. Показано, что при замене истинной функции- аппроксимирующей ошибка не превышает 10х и результат остается в допустимых рамках, определяемых последовательностью воздействия на схему тестовых векторов.

-17В работе предложен метод внбора стратегии тестирован, высокопроизводительной ЭВМ путем итеративных расчетов времен тестирования при заданной полноте покрытия неисправностей к структурно- аналитической модели. Процедура использована структурно- аналитической модели, лежащая в основе метод состоит в следующем:

1. Разработка структуры связей модели;

2. Разработка моделей элементов;

3. Выбор стратегии тестирования каждого элемента;

4. Запись выражений для времени тестирования каждого элемента;

5. Установка порогового значения полноты покрытия;

6. Вычисление Т_;

7. Если Тв удовлетворяет заданным требованиям, то перейти к п.П;

8. Если все стратегии перебраны, то перейти к п. 10;

9. Изменить стратегию тестирования и перейти к п.4;

10. Изменить структуру связей модели и перейти к п. 2;

11. Конец.

При разработке структуры связей модели определяется состав . элементов, которые в нее включаются, связи между элементами, линии ввода и вывода тестовой информации и их параметры. С целью упрощения исследований на модели учитываются только те связи и элементы, которые существенны для ее функционирования.

При разработке моделей элементов для каждого из них определяются функциональные зависимости:

К1з.=ф(Ь1;}).

где К^-покрытие неисправностей, -количество тестовых наборов

(индексы обозначают: • 1- номер входа, о'- номер выхода по которому производится тестирование элемента). Далее определяются зависимости:

ЬцНККу).

где: '

ф- функция, обратная ф. : „ь .- : :

Кроме функциональных зависимостей- должны ' 'быть получены следующие параметры для каждого из элементов: ЬР^- Количество тестовых наборов, которое необходимо подать на вход 1 Элемента, чтобы установить режим прозрачности, Р^- коэффициенты передачи элемента от входа 1 к выходу3 в прозрачном режиме.

Выбор стратегии тестирования элемента зависит от особенностей блока аппаратуры, моделируемого элементом. Для большинства типов блоков можно предложить несколько различных стратегий тестирования, отличающихся временем тестирования и обеспечиваемой полнотой покрытия неисправностей. Процесс тестирования элемента в общем случае включает в себя выполнение .пяти процессов. Выбор стратегии тестирования- это та или иная интерпретация этих пяти процессов. Указанные стратегии перебираются в п.9 алгоритма. Если ни одна из стратегий не „удовлетворяет предъявляемым требованиям, то в п.10 алгоритма можно изменить структуру.

Запись выражений для производится в соответствии с

выбранной стратегией тестирования. Затем записывается выражение для т .

Пороговов значение полнота покрытия неисправное; устанавливается пользователем исходя из требований исследуемой структуре. Оно показывает с какой полнотой доля быть проверена ЭВМ. Очевидно, что полнота покрытия с котор; должны быть проверены все элементы могут быть различны, одел-.-:-:> должно выполняться следующее условие:

S W Кобщ 1=1

где &J- полнота покрытия неисправностей в i-м элемент!, ^-весовой коэффициент, показывающий долю неисправностей, приходящуюся на i-й элемент по отношению к общему количеству неисправностей во всех элементах структуры, Кобщ -пороговое значение полноты покрытия неисправностей. Очевидно:

е

I £±=1

Задача минимизации Т8 является задачей линейного

программирования и формулируется следующим образом:

минимизировать выражение- е

I Тх

... - 1=1

при ограничениях-

е I

i=i А

е^о

Кх>0

где: в -количество элементов в модели, Т1 -время тестирования 1-го элемента, ' Sj -полнота покрытия неисправностей в l-м элементе, tx -весовой коэффициент , показывающий долю неисправностей, приходящуюся на 1-й элемент по отношению к общему количеству неисправностей во всех элементах структуры.

Наиболее трудоемким с вычислительной точки зрения этапом применения структурно-аналитической модели является вычисление значения Tg. Это объясняется тем, что вычисление Ts строится на основе итерационной процедуры поиска его минимального j значения.

Для поиска минимального значения Тв разработана программа, реализованная на языке PASCAL.

Входными данными программы являются: -количество элементов в структуре; -значения С^для всех Oilie; -значение Кобщ.

Выходными данными программы являются: значения полноты покрытий в элементах Кх для всех Oilie, соответствующие минимуму Т : -значение минимума Т:

О

-гистограмма значений Ts, соответствующих различным допустимым базисным решениям.

На основе предложенных в работе методов разработаны комплексы средств тестирования параллельных процессоров Б2.СПД2 и БРИГ. В работе рассмотрены их состав, структура и функциональные возможности.

Для получения оценок показателей тестопригодности на этапе разработки структурной схемы параллельного процессора Б2.СПД2

построенв структурно- аналитическая модель. Достижение требуемого времени тестирования процессора Б2.СПД2 потребовало проведения трех итераций, причем после выполнения первой итерации изменена стратегия тестирования, а после выполнения второй- структура процессора, в результате время тестирования, полученное в первой итерации- 1284 минуты снижено в третьей итерации до 21 минуты, что меньше требуемого по техническому задании и составляющего 30 минут.

На основе полученных оценок показателей тестопригодаости выработаны требования к характеристикам тестеров, которые долины использоваться на различных уровнях тестирования и проведен выбор средств тестирования. Для тестирования на входном контроле БИС ОЗУ выбран стандартный тестер "Элекон-СФ" (количество каналов- 48, рабочая частота- 1ШГц, объем запоминающего устройства на канал- 1Кбит). Для тестирования на входном контроле матричных БИС разработан тестер АС® (количество каналов- 190, рабочая частота- 50МГц, объем запоминающего устройства на канал- 4Кбит). Для тестирования ТЭЗ и блоков разработан тестер Б2.ДС (количество каналов- 384, рабочая частота- 30МГц, объем запоминающего устройства на канал- 4Кбит).

В результате того, что требования к характеристикам_ тестеров АОФК и Б2.ДС сформулированы на этапе разработки структурной схемы параллельного процессора Б2.СПД2, дальнейшая. разработка тестеров и процессора велась параллельно, что позволило завершить разработку и отладку программных и аппаратных средств тестеров к моменту изготовления основного оборудования процессора.

На основе выбранной стратегии тестирования разработаны по

единым алгоритмам функциональные тесты проверки БИС, ТЭЗ, блоков и процессора в целом. В работе приведены таблицы показывающие, что расчетные значения времени тестирования Б2.СЦЦ2 отличаются от значений, полученных путем замеров на реальном оборудовании не превышают 20%.

Автор непосредственно участвовал в разработке структурно-аналитической модели Б2.СЦЦ2 и получении оценок показателей тестопригодности, формулировании технического задания на разработку тестеров АСЯЖ и В2.ДС, разработке тестов на три типа матричных БИС общим объемом 12 тыс. тестовых векторов, тестов на четыре типа ТЭЗ общим объемом 92 тыс. тестовых векторов, тестов на процессор Б2.СЦД2 общим объемом 120 тыс. команд языка ассемблера, наладке и вводе в эксплуатацию трех образцов процессора Б2.СЦД2.

Для получения оценок показателей тестопригодности на этапе разработки структурной схемы параллельного процессора БРИГ построена структурно- аналитическая модель. Время тестирования процессора БРИГ не превышающее требуемого по техническому заданию (30 минут) достигнуто в первой итерации и составляет 16 минут. Для тестирования процессора разработан инженерный пульт, реализованный в виде комплекса сервисных и тестовых программ и функционирующий на ПЭВМ АТ/286/386. Для облегчения разработки тестов разработан язык описания тестов DlalTest. В работе рассмотрен состав, структура и функциональные возможности комплекса средств тестирования, основу которого составляет инженерный пульт. На основе выбранной на этапе разработки структурной схемы процессора стратегии тестирования разработаны функциональные тесты.' Расчетное значение времени тестирования БРИГ отличается от значений, полученных путем замеров на

реальном оборудовании не более чем на 15%.

Автор непосредственно участвовал в разработке структурой аналитической модели, получении оценок тестопригодностн. алгоритмов тестирования общим объемом 10 тыс. операторов язык. Б1а1Тев1;, наладке модулей Х2-КМ процессора БРИГ.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1.Разработана классификация показателей тестопригодаости и проведен выбор показателей, использование которых, эффективно на начальной стадии проектирования;

2. Разработана структурно-аналитическая модель ЭВМ, позволяющая производить оценку тестопригодаости на начальной стадии проектирования и определять оптимальную стратеги?) тестирования;

3. Предложен метод разработки моделей элементов, позволяющая эффективно использовать структурно-аналитическую модель;

4. Расчитаны показатели тестопригодаости параллельного процессора Б2.СПД2, параллельного процессора БРИГ и выбраны стратегии тестирования;

5. Разработаны комплексы средств тестирования параллельного процессора Б2.СПД2 и параллельного процессоре

; БРИГ.

Совокупный годовой экономический эффект от внедрения результатов диссертации составляет 7 млн. рублей в ценах 1993 года. -.-;•..-■•;.)-.■ -. л;.,, й

-24-ПУБЛИКАВДИ

Содержание диссертации отражено в следующих работа: диссертанта:

1-Ялин В.В. Титов А.Г. Спецработа. Вопросы

спецрадаоэлектроники, серия ЭВТ, Выпуск 4, 1988, с. 103-109.

2.Авторское свидетельство N1626343 "Устройство для формирования серий импульсов" Титов А.Г. Заявка N4497814, приоритет 24 октября 1988 г.

3.Горбачев A.A. Титов А.Г. Использование совмещенного ШК ,,,, для разработки ЭСЛ БИС. Тезисы научно-технической конференции

"Специализированная элементная база для РЭА" 24-26 октября 1989г. г.Ташкент.

4. Титов А.Г. Ялин В.В. Проблема реализуемости вычислительной системы и требования к элементной базе. Тезисы научно-технической конференции "Специализированная элементная база для РЭА" 24-26 октября 1989г. г.Ташкент.

б.Титов А.Г., Яблонский C.B. Особенности решения задач на ЭВМ с параллельной архитектурой. Вопросы радиоэлектроники, серия ЭВТ, Выпуск 8, 1989, с 3-17.

6.Титов А.Г., Яблонский C.B., Ялин В.В. Проектирование устройств вычислительной техники с учетом контролепригодности. Вопросы радиоэлектроники, серия ЭВТ, Выпуск 8, 1989, с 25-35.

7.Козлов A.A., Титов А.Г., Шамонин Е.Ф. Реализация встроенных средств тестирования быстродействующих БИС ОЗУ. Вопросы радиоэлектроники, серия ЭВТ, Внпуск ! 6, 1990, с. I14-120.

8.Титов А.Г. Использование структурно-аналитической модели ЭВМ для оценки тестопригодности на ранней стадии

проектирования.Вопросы радиоэлектроники, серия ЗВТ, Выпуск 1992, с. 26-31.

Э.Титов А.Г. Анализ методов тестопригодного проектировка и оценка издержек их применения. Вопросы радиоэлектронкк-серия ЭВТ, выпуск 4, 1993, с 37-44.

Ю.Титов А.Г. Анализ тестопригодности ЭВМ и разрабо-::. моделей элементов. Вопросы радиоэлектроники, серия ЭВТ, Вша.. 4, 1993, с 45-48.